Articolo scritto con la collaborazione di F.lli Franchini
L’energia regalataci dall’astro al centro dell’universo è una fonte inesauribile e pulita che sta diventando sempre più popolare per affrontare le sfide dell’attuale crisi climatica. Due delle tecnologie più comuni utilizzate per sfruttare questa energia sono il solare termico e il fotovoltaico.
Il solare termico si riferisce all’utilizzo della luce del sole per riscaldare direttamente un fluido, solitamente acqua o aria, che viene poi utilizzato per scopi domestici o industriali. Questo processo è possibile grazie all’uso di pannelli solari termici che catturano i raggi del sole attraverso un fluido termovettore. Questa energia termica può essere utilizzata per riscaldare l’acqua sanitaria, riscaldare gli ambienti o alimentare processi industriali.
D’altra parte, il fotovoltaico si basa sull’uso di pannelli solari fotovoltaici per convertire direttamente la luce assorbita in corrente elettrica utilizzando il principio dell’effetto fotovoltaico. Questa energia elettrica può essere utilizzata per alimentare diverse apparecchiature elettriche, da piccole lampade a dispositivi domestici fino a impianti industriali e reti elettriche.
Principi di funzionamento
Il solare termico sfrutta il principio dell’assorbimento dei raggi del sole da parte di un pannello termico che contiene un fluido termovettore. Questa luce viene convertita in calore, riscaldando il fluido termovettore che poi viene utilizzato per scopi pratici.
Nei pannelli solari termici, la luce solare viene assorbita dai tubi del pannello, che sono rivestiti con un materiale che favorisce l’assorbimento della luce e la trasformazione in energia termica.
D’altra parte, il fotovoltaico sfrutta il principio dell’effetto fotovoltaico per convertire i raggi di sole direttamente in energia elettrica. I pannelli solari fotovoltaici sono costituiti da celle fotovoltaiche, generalmente fatte di silicio, che sono in grado di generare una corrente elettrica quando vengono colpiti dai fotoni della luce. Questa corrente viene quindi inviata a un inverter che la trasforma in corrente alternata utilizzabile per alimentare le apparecchiature elettriche.
Applicazioni e utilizzi del solare termico e fotovoltaico
Il solare termico trova numerose applicazioni nella vita quotidiana e nell’industria. È spesso utilizzato per riscaldare l’acqua sanitaria nelle case, nei condomini e negli edifici commerciali. Può anche essere utilizzato per il riscaldamento degli ambienti, riducendo così i costi energetici associati al riscaldamento tradizionale. Inoltre, il solare termico può essere utilizzato per processi industriali che richiedono alti livelli di calore, come il riscaldamento dell’acqua negli impianti di lavaggio industriale o nell’industria alimentare.
D’altro canto, il fotovoltaico è utilizzato principalmente per la produzione di energia elettrica. I piccoli impianti fotovoltaici possono alimentare direttamente le case o le attività commerciali, riducendo così la dipendenza dalla rete elettrica tradizionale e diminuendo l’impatto ambientale.
I grandi impianti fotovoltaici possono invece essere collegati alla rete elettrica, contribuendo all’approvvigionamento di energia pulita e sostenibile per intere comunità. Inoltre, i pannelli solari fotovoltaici possono essere utilizzati per alimentare dispositivi portatili come i caricabatterie solari per cellulari e laptop, offrendo una fonte energetica rinnovabile anche in mobilità.
Vantaggi e svantaggi
Entrambe le tecnologie solari offrono numerosi vantaggi, ma presentano anche alcuni svantaggi. Il solare termico, ad esempio, è particolarmente efficace per riscaldare l’acqua e gli ambienti con un’efficienza energetica superiore rispetto a sistemi tradizionali come le caldaie a gas o il riscaldamento elettrico. Inoltre, l’uso del sistema termico può ridurre le emissioni di gas serra e contribuire alla riduzione dell’impatto ambientale. Tuttavia, uno svantaggio è la dipendenza dalle condizioni atmosferiche, poiché la quantità di calore prodotta dipende dai raggi di sole disponibili.
D’altro canto, il fotovoltaico offre il vantaggio di poter produrre corrente elettrica in qualsiasi condizione di luce solare, a patto che ci sia una sufficiente intensità luminosa. Questo significa che il fotovoltaico può essere utilizzato anche in aree con un clima meno favorevole. Inoltre, la corrente elettrica prodotta dai pannelli fotovoltaici non produce emissioni nocive e può essere immagazzinata per un utilizzo futuro. Tuttavia, uno svantaggio del fotovoltaico è l’efficienza relativamente bassa dei pannelli solari, che richiede una maggiore superficie di installazione rispetto al termico per ottenere la stessa quantità di energia.
Sviluppi futuri e prospettive dell’energia rinnovabile
L’energia solare, sia termica che fotovoltaica, ha un futuro molto promettente. Con l’avanzamento delle tecnologie, i costi di produzione dei pannelli solari sono in continua diminuzione, rendendo l’energia solare sempre più competitiva rispetto ad altre fonti. Ci sono anche ricerche in corso per migliorare l’efficienza dei pannelli solari e sviluppare nuovi materiali per la loro produzione, aumentando così il rendimento energetico.
Inoltre, gli sviluppi nella tecnologia di accumulo dell’energia stanno consentendo di immagazzinarla per l’utilizzo notturno, riducendo così la dipendenza dalla rete elettrica tradizionale. Questo può portare a un maggiore utilizzo della fonte anche durante le ore notturne o in condizioni climatiche avverse.
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